El programa ICREA Academia impulsa y premia desde 2008 la excelencia de la investigación de las universidades públicas de Cataluña, y contribuye a intensificar la investigación del personal investigador que se encuentra en una fase activa y expansiva de su carrera. Por primera vez, la Agencia de Gestión de Ayudas Universitarias y de Investigación (AGAUR) —dependiente del Departamento de Investigación y Universidades de la Generalitat de Catalunya— asume la gestión del programa. En la convocatoria 2024 se ha reconocido a profesores y profesoras del sistema universitario catalán, entre los cuales se incluyen cinco científicos de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC): Elaine Armelin, Oriol Gomis, Antonio González, Luca Peló y José Luis Tamarit.

Hidrogeles para potabilizar el agua y generar energía con la luz solar
La profesora Elaine Armelin Diggroc, catedrática del Departamento de Ingeniería Química y profesora de la Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE), dedicará la ayuda ICREA a intensificar las investigaciones iniciadas con el proyecto TherGel. Este proyecto se centra en el desarrollo de hidrogeles termosensibles con aplicaciones en desalinización de agua con luz solar y de su potencial como material multifuncional para aplicaciones biomédicas. La ayuda permitirá hacer un salto en la investigación hacia el uso de hidrogeles para generar de manera simultánea agua potable y energía con luz solar (la llamada solar-driven technology).

Los hidrogeles tienen múltiples aplicaciones: los empleamos como lentillas o en la agricultura para retener el agua y los nutrientes de las plantas. Para que estos materiales puedan absorber la radiación solar hay que incorporar un material fototérmico, como son los polímeros conductores. La investigación potenciará, además, la reutilización de estos materiales sintetizados en otras aplicaciones, y busca minimizar el impacto de la generación de residuos a escala de laboratorio químico y una economía circular del producto final al llegar al mercado.

Elaine Armelin es investigadora del grupo Innovation in Materiales and Molecular Engineering - Biomaterials for Regenerative Therapies (IMEM-BRT) y del Grupo Tecnio Innovación en Materiales e Ingeniería Molecular Centro de Integridad Estructural, Fiabilidad y Micromecánica de los Materiales (IMEM-CIEFMA). Es miembro adscrito del Centro de Investigación en Ciencia e Ingeniería Multiescala de Barcelona (Unidad de Excelencia María de Maeztu) y pertenece a la Royal Society of Chemistry (RSC).

Innovación de las redes eléctricas
El profesor Oriol Gomis Bellmunt, catedrático del Departamento de Ingeniería Eléctrica y vinculado a la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona (ETSEIB), centra su actividad de investigación en redes eléctricas basadas en generación eléctrica renovable y electrónica de potencia. Los sistemas de potencia modernos están cada vez más dominados por la electrónica de potencia. Hay convertidores de potencia en los generadores de energías renovables predominantes (eólica y solar fotovoltaica), en los sistemas de almacenamiento de energía, en los sistemas de transmisión (HVDC y FACTS), en los cargadores de vehículos eléctricos y en múltiples aplicaciones industriales. Se prevé que la penetración de la electrónica de potencia llegará a proporciones muy altas, incluso del 100% en algunos sistemas.

La investigación del profesor Gomis los próximos años se centrará en estudiar estos sistemas con convertidores de potencia, con especial énfasis en entender la red eléctrica cuando está dominada por convertidores (con sus características específicas de controlabilidad y limitación de sobrecarga), la concepción de la red como sistema de sistemas de subredes AC y DC (grid of grids) y los convertidores (generación, almacenamiento y carga), formadores de red que permitan la operación de la red sin las máquinas síncronas tradicionales. El objetivo es hacer aportaciones de investigación en estas líneas y colaborar estrechamente con fabricantes y operadores para transferir los resultados de la investigación al mercado.

Oriol Gomis es miembro del Centro de Innovación Tecnológica en Convertidores Estáticos y Accionamientos (CITCEA-UPC) y uno de los fundadores de la empresa eRoots Analytics, spin-off del CITCEA-UPC, centrada en el desarrollo de software para análisis de redes eléctricas modernas.

Nuevas arquitecturas de computadores
La investigación del profesor Antonio González Colas, catedrático del Departamento de Arquitectura de Computadores vinculado a la Facultad de Informática de Barcelona (FIB), se centrará en nuevas arquitecturas para futuros sistemas informáticos, unos dispositivos que se integrarán en la mayoría de los sistemas que encontramos en la vida cotidiana.

Estos sistemas informáticos mostrarán un rico conjunto de capacidades que son similares a las tareas cognitivas humanas, como la capacidad de comprender el entorno (por ejemplo, la visión y el procesamiento del lenguaje); aprender de datos y experiencias, y tomar decisiones y acciones autónomas de manera proactiva (como los coches autónomos), e interactuar con las personas mediante interfaces fáciles de utilizar, que incluyen voz y gráficos de alta fidelidad.

El enfoque del profesor Antonio González para diseñar estas nuevas arquitecturas se basará en tres pilares: simplicidad, movimiento mínimo de datos y especialización tanto del hardware como del software. El objetivo final es idear nuevas arquitecturas específicas de dominio para la informática cognitiva y los gráficos que proporcionen experiencias de usuario ricas en estas dos áreas.

Antonio González dirige el grupo de investigación Microarquitectura y Compiladores (ARCO), donde centra su investigación en el área de la arquitectura de computadores. Ha sido fundador y director durante 12 años del Intel Barcelona Research Center. También ha sido investigador principal de más de treinta proyectos de investigación y ha recibido una ayuda ERC Advanced Grant. Estos proyectos han producido innovaciones que han derivado en 53 patentes y una larga trayectoria de transferencia tecnológica de los resultados de investigación hacia productos comerciales, especialmente microprocesadores y sistemas informáticos en general.

Simulación híbrida de estructuras ciberfísicas
El profesor Luca Pelà, catedrático del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental y vinculado a la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Caminos, Canals y Puertos de Barcelona (ETSECCPB), destinará la distinción ICREA Academia a intensificar su investigación en la simulación híbrida de estructuras ciberfísicas, una tecnología innovadora que combina experimentos físicos en el laboratorio con simulación numérica por ordenador. Esta técnica de ensayo estructural de última generación permite representar de forma virtual el comportamiento de un sistema estructural complejo (como por ejemplo edificios enteros, puentes o grandes infraestructuras), al mismo tiempo que lleva a cabo el ensayo físico (prueba de carga) de un elemento estructural que lo compone.

La investigación permitirá impulsar nuevas líneas de investigación e innovación en el sector de la construcción, como el desarrollo de gemelos digitales (digital twins) de estructuras reales, el diseño de infraestructuras más seguras y resilientes ante los riesgos naturales y del cambio climático, el estudio del comportamiento de nuevos materiales y procesos de construcción, y la promoción de la construcción sostenible. La investigación experimental se llevará a cabo en el Laboratorio de Tecnología de Estructuras y Materiales 'Lluís Agulló' (LATEM) de la UPC, donde Luca Pelà es actualmente coordinador científico del proyecto LATEM 4.0, financiado recientemente con 1,2 millones de euros a través del programa NextGenEU/PRTR. En este proyecto se desarrolla un equipamiento de ensayo de alta capacidad (el primero del Estado y de la Unión Europea) para simulación híbrida de estructuras ciberfísicas.

Luca Pelà forma parte del grupo de investigación Análisis y Tecnología de Estructuras y Materiales (ATEM). Su trayectoria investigadora se ha orientado principalmente hacia la seguridad y la resiliencia sísmica de las estructuras y las infraestructuras existentes, así como la inspección, el análisis y la restauración de las construcciones históricas del patrimonio cultural. Desarrolla una intensa actividad de transferencia de tecnología hacia empresas del sector de la construcción y entidades públicas, y ha contribuido especialmente a estudios relativos al análisis y la conservación de varias construcciones patrimoniales, incluidos cinco lugares inscritos como patrimonio mundial de la UNESCO en Cataluña.

Mejorar la eficiencia energética de los sistemas de refrigeración
La distinción ICREA al profesor Josep Lluís Tamarit Mur, catedrático del Departamento de Física y vinculado a la EEBE y a la Escuela Técnica Superior de Telecomunicaciones de Barcelona (ETSETB), permitirá intensificar el esfuerzo para conseguir una reducción significativa de las emisiones de gases de efecto invernadero en la atmósfera gracias a la mejora de la refrigeración y la calefacción mediante transformaciones de fase en estado sólido. Para conseguirlo, se explorarán materiales con propiedades óptimas para la sustitución de los materiales empleados actualmente, a través del efecto barocalórico, demostrado experimentalmente en 2010. Más concretamente, el esfuerzo se concentrará en materiales con transiciones orden-desorden con cambios significativos de entropía que permiten intercambios de calor importantes.

Josep Lluís Tamarit lidera el Grupo de Caracterización de Materiales (GCM), donde investiga las transiciones de fase en diferentes materiales relacionados fundamentalmente con materiales orgánicos con interés farmacéutico y con aplicaciones en el campo de la refrigeración en estado sólido, así como la dinámica de fases desordenadas. Es director del Centro de Investigación en Ciencia e Ingeniería Multiescala.